探讨GPS测绘技术在工程测绘中的应用

谢福利

（广东佛山地质工程勘察院 广东省佛山市 528000）

引言

当前我国社会已经正式步入现代化的轨道，技术手段的更新换代速度非常快。GPS技术在工程测绘中的应用越来越广泛，制定一套合理合适的测绘方案是业内研究者关注的重点话题。GPS技术有整合、分析、计算信息的功能，最后展示信息采用的是三维模式，人们获取的信息也是三维立体坐标的形式，这让人们识别信息变得更加方便。

1 GPS测绘技术的特点

1.1 观测用时短，效率高

GPS导航定位技术的应用范围十分广泛，在目前的发展阶段中，该技术主要应用于工程测绘中，另外在汽车行使方面，也能发挥良好的导航作用。对GPS接收机进行定位是GPS定位的关键所在，借助静态处理的功能，精准把控数据，进而充分体现期间数据，提升数据的精准度。一般情况下，使用一台GPS测定仪就能获取并收集数据，如果设置的是两台兑点测定仪，仪器之间就能形成良好的协同作用，使得工作的效率明显提升，与此同时测定的范畴也会有所增加。静态定位有着工作效率高的特点，可以在较短的时间内完成相应的工作任务。单频接收机的特点是能够发挥卫星数据的优势，进而获取目标信息。一般情况下，该设备能够在10～15min之内，连续获取目标信息[1]。快速静态定位效果十分明显，而且接受信号质量水平高，能够在很短的时间内就完成信号的接收任务，需要的时间一般不会超过5min。

1.2 操作简单，定位准确

自动化技术发展迅速，应用于各个领域。而GPS也要有良好的自动化效率。这会让操作的流程明显简化。让设备能够自动完成数据收集和处理，工作人员只需按动按钮设备就会自动完成一系列的操作。观测任务完成之后，工作人员需要关闭设备，然后妥善存放接收器，妥善保管接收器。科学技术的水平在不断提高，会逐渐缩小接收器的体积，也会逐渐优化接收器的性能，增加容量，减轻重量，便于出行携带[2]。广泛收集相关的资料，进行相关的实践研究，可以发现GPS测量技术不仅应用广泛，而且测量精确度高，精度标准达到50km之内。与传统的测绘技术相比，GPS技术误差更小，在某次实验中共观测了690个历元，将模拟的工程信号接收系统能够作为坐标原点，确定并拟合GPS卫星流动站的测量信息，得到的坐标分布图如图1所示。

图1 系统坐标分布图

2 GPS测绘技术在工程测绘中的应用

2.1 布网工作

在工程测绘的布网工作中，GPS测量技术能够发挥重要的作用。简单地说就是利用GPS技术完成网格布置。针对的主要是线路工程，或者是带状工程。最为常见的就是引水工程和海港工程。应用GPS技术进行测绘应用的方式主要有点连式和边连式，构成的三角锁同步图形，而且该图形是在不断发展的。施工控制网和变形监测网主要应用在工程的枢纽区域内，在大多数的情况下，使用的测量方式都是网联式和边连式。以水下地形的测绘为例，水下工程施工难度大，而且施工条件会受到很多限制，所以就需要非常精确的水下地形图作为施工依据。此时就要用到水深测量仪和超声波测量仪，以得到精准的水下地形高程。在某次测量工作中，完善伪卫星的相位差，使得东北两个坐标方向上的测绘精度明显提高。在实际的测量工作中，如果是第四等级的测量条件，也就是两点之间的距离在600～2000m之间，就应该将GPS定位点均匀分布，最大距离不能大于平均间距的三倍，最小间距不能小于平均间距的1/3。

2.2 外业测绘

在户外作业中应用GPS定位技术，最为关键的是选出一个合适的测量点。在前期选择出一个合适的测量点，在后期相关的工作就能进行的更加顺利，最终得到的测量值才是正确的。这样做会免去很多不必要的步骤，也会减少时间和资源的浪费。这对于测绘工作来说十分重要。在开始测量之前，要保证做好各方面的准备工作。将测绘地区的地理位置信息收集起来，了解施工场地的标架和标型。做好相关的准备工作，能够大大提高选点的精确性。使用GPS进行观测，有两种方式，一种是开机观测，一种是无线安置方式。与传统的测试项目有所不同，在安置GPS设备的工作中，要严格地依照之前选择的定位点。将设备安装在三脚架上，保证与定位点垂直，为了保证操作的准确性，就要使用铅锤等辅助工具。在测绘之前，要满足一定的前提条件，就是保证天线的基座与标志上方的中心点对准。在测绘的过程中，要注意变换三个不同的方向，依次固定方向，并在不同的方向上进行观测。

2.3 实时动态测量

RTK技术就是实时动态测量技术，在完成这项工作时要在地面测量点安装GPS接收机，并将此作为测量点的准确点，GPS卫星接收测量信息与此点相连，这样就能实现实时获取信息内容的目标。与此同时测量的信息也能实时传递给测量流动站和中心测量站。流动测量站的任务不仅要接收GPS卫星信号，还要实时获取其他的信息。实现科学的整合所有信息，发挥GPS导航技术的优势实现对信息数据的观察和分析，测量流动站的具体坐标会上传至计算机信息系统，同时计算机信息系统也会完成各项信息的回传，这样就形成了动态的测绘参数，达到动态测绘的目标[3]。事实上RTK的工程程序是比较清晰的，GPS技术能够观测到在视线范围之内的卫星运行状况，在传输需要的信息时，借助的是无线机械设备。流动站完成的工作是接受并加工有效的信息，并且还会将这些信息展示出来。在地震预报中GPS技术也有应用，用来研究地壳的运动，总结地震前夕的各种地形变化。过去GPS技术尚不发达，此时地质学家已经开始运用传统的测量技术，进行相关的测量活动，证实地壳的运动是客观存在的。

3 总结

综上所述，GPS技术将信息以坐标点的形式呈现给使用者，传递给使用者的信息还包括测绘的地点、时间和速度。此时使用者对测绘信息的认识面也得到了扩展。在导航领域之中，GPS信息获得了广泛的应用，纸质版地图已经被电子版地图取代。如今人们只需一部手机就能完成对最优路线的规划，这在很大程度上解决了人们在出行方面的问题。